1. Gašenje
1. Kaj je kaljenje?
Kaljenje je postopek toplotne obdelave jekla. Pri tem se jeklo segreje na temperaturo nad kritično temperaturo Ac3 (za hiperevtektoidna jekla) ali Ac1 (za hiperevtektoidna jekla). Nato se nekaj časa vzdržuje pri tej temperaturi, da popolnoma ali delno avstenitizira jeklo, nato pa se hitro ohladi pod Ms (ali drži izotermno blizu Ms) s hitrostjo ohlajanja, ki je višja od kritične hitrosti ohlajanja, da se pretvori v martenzit ( ali bainit). Kaljenje se uporablja tudi za obdelavo trdnih raztopin in hitro ohlajanje materialov, kot so aluminijeve zlitine, bakrove zlitine, titanove zlitine in kaljeno steklo.
2. Namen kaljenja:
1) Izboljšajte mehanske lastnosti kovinskih izdelkov ali delov. Na primer, poveča trdoto in odpornost proti obrabi orodij, ležajev itd., poveča mejo elastičnosti vzmeti, izboljša splošne mehanske lastnosti delov gredi itd.
2) Za izboljšanje materiala ali kemičnih lastnosti določenih vrst jekla, kot je izboljšanje korozijske odpornosti nerjavnega jekla ali povečanje trajnega magnetizma magnetnega jekla, je pomembno skrbno izbrati medij za kaljenje in uporabiti pravilno metodo kaljenja med postopek kaljenja in hlajenja. Običajno uporabljene metode kaljenja vključujejo kaljenje z eno tekočino, kaljenje z dvojno tekočino, stopenjsko kaljenje, izotermno kaljenje in lokalno kaljenje. Vsaka metoda ima svoje specifične aplikacije in prednosti.
3. Po kaljenju imajo jekleni obdelovanci naslednje značilnosti:
- Prisotne so nestabilne strukture, kot so martenzit, bainit in preostali avstenit.
- Obstaja velik notranji stres.
- Mehanske lastnosti ne izpolnjujejo zahtev. Posledično se jekleni obdelovanci po kaljenju običajno popuščajo.
2. Kaljenje
1. Kaj je kaljenje?
Kaljenje je postopek toplotne obdelave, ki vključuje segrevanje kaljenih kovinskih materialov ali delov na določeno temperaturo, vzdrževanje temperature za določen čas in njihovo nato hlajenje na določen način. Kaljenje se izvede takoj po kaljenju in je običajno zadnji korak toplotne obdelave obdelovanca. Kombinirani postopek kaljenja in popuščanja se imenuje končna obdelava.
2. Glavni nameni kaljenja in popuščanja so:
- Kaljenje je bistveno za zmanjšanje notranjih napetosti in krhkosti kaljenih delov. Če niso pravočasno kaljeni, se lahko ti deli deformirajo ali počijo zaradi velike obremenitve in krhkosti zaradi kaljenja.
- Kaljenje se lahko uporablja tudi za prilagajanje mehanskih lastnosti obdelovanca, kot so trdota, trdnost, plastičnost in žilavost, za izpolnitev različnih zahtev glede zmogljivosti.
- Poleg tega popuščanje pomaga stabilizirati velikost obdelovanca, saj zagotavlja, da med nadaljnjo uporabo ne pride do deformacije, saj stabilizira metalografsko strukturo.
- Kaljenje lahko tudi izboljša rezalno zmogljivost nekaterih legiranih jekel.
3. Vloga kaljenja je:
Da bi zagotovili, da obdelovanec ostane stabilen in se med uporabo ne spreminja strukturno, je pomembno izboljšati stabilnost strukture. To vključuje odpravo notranjih napetosti, kar posledično pomaga stabilizirati geometrijske dimenzije in izboljša zmogljivost obdelovanca. Poleg tega lahko popuščanje pomaga prilagoditi mehanske lastnosti jekla za izpolnjevanje posebnih zahtev uporabe.
Kaljenje ima te učinke, ker se ob dvigu temperature atomska aktivnost poveča, kar omogoča, da atomi železa, ogljika in drugih zlitin v jeklu hitreje difundirajo. To omogoča prerazporeditev atomov, preoblikovanje nestabilne, neuravnotežene strukture v stabilno, uravnoteženo strukturo.
Ko je jeklo kaljeno, se trdota in trdnost zmanjšata, plastičnost pa se poveča. Obseg teh sprememb mehanskih lastnosti je odvisen od temperature popuščanja, pri čemer višje temperature povzročijo večje spremembe. Pri nekaterih legiranih jeklih z visoko vsebnostjo legirnih elementov lahko popuščanje v določenem temperaturnem območju povzroči obarjanje finih kovinskih spojin. To poveča trdnost in trdoto, pojav, znan kot sekundarno utrjevanje.
Zahteve za kaljenje: Različnostrojno obdelani delizahtevajo kaljenje pri različnih temperaturah, da izpolnijo posebne zahteve uporabe. Tukaj so priporočene temperature kaljenja za različne vrste obdelovancev:
1. Rezalna orodja, ležaji, karburizirani in kaljeni deli ter površinsko kaljeni deli so običajno kaljeni pri nizkih temperaturah pod 250 °C. Rezultat tega postopka je minimalna sprememba trdote, zmanjšana notranja napetost in rahlo izboljšanje žilavosti.
2. Vzmeti so kaljene pri srednjih temperaturah v razponu od 350-500°C, da se doseže večja elastičnost in potrebna žilavost.
3. Deli iz srednje ogljikovega konstrukcijskega jekla so običajno kaljeni pri visokih temperaturah 500-600 °C, da se doseže optimalna kombinacija trdnosti in žilavosti.
Ko je jeklo kaljeno pri približno 300 °C, lahko postane bolj krhko, pojav, znan kot prva vrsta krhkosti pri kaljenju. Na splošno se kaljenje ne sme izvajati v tem temperaturnem območju. Nekatera srednje ogljikova legirana konstrukcijska jekla so tudi nagnjena h krhkosti, če se po popuščanju pri visoki temperaturi počasi ohladijo na sobno temperaturo, kar je znano kot druga vrsta krhkosti pri temperiranju. Dodajanje molibdena jeklu ali hlajenje v olju ali vodi med kaljenjem lahko prepreči drugo vrsto krhkosti pri kaljenju. Ponovno segrevanje druge vrste kaljenega krhkega jekla na prvotno temperaturo kaljenja lahko odpravi to krhkost.
V proizvodnji je izbira temperature popuščanja odvisna od zahtev glede zmogljivosti obdelovanca. Kaljenje je glede na različne temperature ogrevanja razvrščeno v nizkotemperaturno kaljenje, srednjetemperaturno kaljenje in visokotemperaturno kaljenje. Postopek toplotne obdelave, ki vključuje kaljenje, ki mu sledi popuščanje pri visoki temperaturi, se imenuje popuščanje, kar ima za posledico visoko trdnost, dobro plastičnost in žilavost.
- Nizkotemperaturno kaljenje: 150-250°C, M kaljenje. Ta postopek zmanjša notranje napetosti in krhkost, izboljša plastičnost in žilavost ter povzroči večjo trdoto in odpornost proti obrabi. Običajno se uporablja za izdelavo merilnih orodij, rezalnih orodij, kotalnih ležajev itd.
- Srednjetemperaturno popuščanje: 350-500°C, T popuščanje. Rezultat tega procesa kaljenja je večja elastičnost, določena plastičnost in trdota. Običajno se uporablja za izdelavo vzmeti, kovaških orodij itd.
- Visokotemperaturno popuščanje: 500-650°C, S popuščanje. Rezultat tega postopka so dobre celovite mehanske lastnosti in se pogosto uporablja za izdelavo zobnikov, ročičnih gredi itd.
3. Normaliziranje
1. Kaj je normalizacija?
Thecnc procesnormalizacija je toplotna obdelava, ki se uporablja za izboljšanje žilavosti jekla. Jekleno komponento se segreje na temperaturo med 30 in 50 °C nad temperaturo Ac3, vzdržuje pri tej temperaturi nekaj časa in nato ohladi na zraku zunaj peči. Normalizacija vključuje hitrejše ohlajanje kot žarjenje, vendar počasnejše ohlajanje kot kaljenje. Rezultat tega postopka so rafinirana kristalna zrna v jeklu, izboljšanje trdnosti, žilavosti (kot kaže vrednost AKV) in zmanjšanje nagnjenosti komponente k pokanju. Normalizacija lahko znatno izboljša celovite mehanske lastnosti nizkolegiranih vroče valjanih jeklenih plošč, nizkolegiranih jeklenih odkovkov in ulitkov ter izboljša rezalno zmogljivost.
2. Normalizacija ima naslednje namene in uporabe:
1. Hiperevtektoidno jeklo: normaliziranje se uporablja za odpravo pregretih grobozrnatih in Widmanstattenih struktur v ulitkih, odkovkih in zvarjenih delih, kot tudi trakastih struktur v valjanih materialih. Rafinira zrna in se lahko uporablja kot predtoplotna obdelava pred gašenjem.
2. Hiperevtektoidno jeklo: normalizacija lahko odpravi mrežasti sekundarni cementit in prečisti perlit, izboljša mehanske lastnosti in olajša naknadno sferoidizirajoče žarjenje.
3. Nizkoogljične, globoko vlečene tanke jeklene plošče: normalizacija lahko odstrani prosti cementit na meji zrn, kar izboljša zmogljivost globokega vlečenja.
4. Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika in nizkolegirano jeklo z nizko vsebnostjo ogljika: z normalizacijo lahko dobite finejše, luskaste perlitne strukture, povečate trdoto na HB140-190, preprečite pojav "zatikajočega se noža" med rezanjem in izboljšate obdelovalnost. V situacijah, kjer se za srednje ogljikovo jeklo lahko uporabita normalizacija in žarjenje, je normalizacija bolj ekonomična in priročna.
5. Navadno konstrukcijsko jeklo s srednjo vsebnostjo ogljika: normaliziranje se lahko uporabi namesto kaljenja in popuščanja pri visoki temperaturi, kadar niso potrebne visoke mehanske lastnosti, zaradi česar je postopek preprost in zagotavlja stabilno strukturo in velikost jekla.
6. Visokotemperaturna normalizacija (150-200 °C nad Ac3): Zmanjšanje ločevanja komponent ulitkov in odkovkov zaradi visoke stopnje difuzije pri visokih temperaturah. Groba zrna se lahko rafinirajo z naknadno drugo normalizacijo pri nižji temperaturi.
7. Nizko- in srednjeogljična legirana jekla, ki se uporabljajo v parnih turbinah in kotlih: normalizacija se uporablja za pridobitev bainitne strukture, čemur sledi visokotemperaturno popuščanje za dobro odpornost proti lezenju pri 400–550 °C.
8. Poleg jeklenih delov in jeklenih materialov se normalizacija pogosto uporablja tudi pri toplotni obdelavi nodularne litine za pridobitev perlitne matrice in izboljšanje trdnosti nodularne litine. Značilnosti normalizacije vključujejo zračno hlajenje, tako da temperatura okolja, način zlaganja, pretok zraka in velikost obdelovanca vplivajo na strukturo in zmogljivost po normalizaciji. Normalizirajoča struktura se lahko uporablja tudi kot metoda razvrščanja za legirano jeklo. Običajno je legirano jeklo razvrščeno v perlitno jeklo, bainitno jeklo, martenzitno jeklo in avstenitno jeklo, odvisno od strukture, pridobljene z zračnim hlajenjem po segrevanju vzorca s premerom 25 mm na 900 °C.
4. Žarjenje
1. Kaj je žarjenje?
Žarjenje je postopek toplotne obdelave kovine. Vključuje počasno segrevanje kovine na določeno temperaturo, vzdrževanje na tej temperaturi določen čas in nato ohlajanje z ustrezno hitrostjo. Žarjenje lahko kategoriziramo v popolno žarjenje, nepopolno žarjenje in žarjenje za razbremenitev napetosti. Mehanske lastnosti žarjenih materialov je mogoče oceniti z nateznimi preskusi ali preskusi trdote. Veliko jekel je dobavljenih v žarjenem stanju. Trdoto jekla lahko ocenite z merilnikom trdote Rockwell, ki meri trdoto HRB. Za tanjše jeklene plošče, jeklene trakove in jeklene cevi s tankimi stenami lahko za merjenje trdote HRT uporabite površinski merilnik trdote Rockwell.
2. Namen žarjenja je:
- Izboljšajte ali odpravite različne strukturne napake in preostale napetosti, ki jih povzroča jeklo v postopkih litja, kovanja, valjanja in varjenja, da preprečite deformacijo in razpokedeli za tlačno litje.
- Zmehčajte obdelovanec za rezanje.
- Prečistite zrna in izboljšajte strukturo za izboljšanje mehanskih lastnosti obdelovanca.
- Pripravite konstrukcijo za končno toplotno obdelavo (kaljenje in popuščanje).
3. Pogosti postopki žarjenja so:
① Popolno žarjenje.
Za izboljšanje mehanskih lastnosti srednje in nizkoogljičnega jekla po litju, kovanju in varjenju je potrebno izboljšati grobo pregreto strukturo. Postopek vključuje segrevanje obdelovanca na temperaturo 30-50 ℃ nad točko, pri kateri se ves ferit pretvori v avstenit, vzdrževanje te temperature nekaj časa in nato postopno ohlajanje obdelovanca v peči. Ko se obdelovanec ohlaja, se bo avstenit ponovno transformiral, kar bo povzročilo bolj fino strukturo jekla.
② Sferoidizirajoče žarjenje.
Če želite zmanjšati visoko trdoto orodnega jekla in ležajnega jekla po kovanju, morate obdelovanec segreti na temperaturo, ki je 20-40 ℃ nad točko, pri kateri jeklo začne tvoriti avstenit, ohraniti toplo in nato počasi ohladiti. Ko se obdelovanec ohladi, se lamelni cementit v perlitu spremeni v sferično obliko, kar zmanjša trdoto jekla.
③ Izotermno žarjenje.
Ta postopek se uporablja za zmanjšanje visoke trdote nekaterih legiranih konstrukcijskih jekel z visoko vsebnostjo niklja in kroma za obdelavo z rezanjem. Običajno se jeklo hitro ohladi na najbolj nestabilno temperaturo avstenita in nato določen čas drži pri topli temperaturi. To povzroči, da se avstenit spremeni v troostit ali sorbit, kar povzroči zmanjšanje trdote.
④ Rekristalizacijsko žarjenje.
Postopek se uporablja za zmanjšanje utrjevanja kovinskih žic in tankih plošč, ki nastane med hladnim vlečenjem in hladnim valjanjem. Kovina se segreje na temperaturo, ki je običajno 50-150 ℃ pod točko, pri kateri jeklo začne tvoriti avstenit. To omogoča odpravo učinkov utrjevanja in mehčanje kovine.
⑤ Grafitizacijsko žarjenje.
Da bi lito železo z visoko vsebnostjo cementita pretvorili v kovano lito železo z dobro plastičnostjo, postopek vključuje segrevanje ulitka na okoli 950 °C, vzdrževanje te temperature določen čas in nato ustrezno ohlajanje, da se razgradi cementit in ustvarjanje flokulentnega grafita.
⑥ Difuzijsko žarjenje.
Postopek se uporablja za izravnavo kemične sestave ulitkov zlitin in izboljšanje njihove učinkovitosti. Metoda vključuje segrevanje ulitka na najvišjo možno temperaturo brez taljenja, vzdrževanje te temperature dalj časa in nato počasno ohlajanje. To omogoča, da različni elementi v zlitini difundirajo in postanejo enakomerno porazdeljeni.
⑦ Žarjenje za razbremenitev napetosti.
Ta postopek se uporablja za zmanjšanje notranje napetosti v jeklenih ulitkih in varjenih delih. Za jeklene izdelke, ki začnejo tvoriti avstenit po segrevanju pri temperaturi 100-200 ℃ nižje, jih je treba hraniti na toplem in nato ohladiti na zraku, da se odpravi notranja napetost.
Če želite izvedeti več ali povpraševanje, vas prosimo, da kontaktirateinfo@anebon.com.
Prednosti Anebona so nižji stroški, dinamična dohodkovna ekipa, specializiran QC, močne tovarne, storitve vrhunske kakovosti zastoritev strojne obdelave aluminijaincnc obdelava stružnih delovizdelava storitve. Anebon si je za cilj zastavil nenehne sistemske inovacije, inovacije upravljanja, elitne inovacije in sektorske inovacije, dati polno prednost splošnim prednostim in nenehno izvajati izboljšave za podporo odličnemu.
Čas objave: 14. avgusta 2024